基于环境DNA技术解析河口鱼类群落时空差异研究取得新进展

近日，中国水产科学研究院南海水产研究所南海渔业资源调查与评估团队和南海珍稀濒危动物保护团队在利用环境DNA（eDNA）技术解析河口鱼类多样性和鱼类群落时空差异方面取得新进展。该研究成果论文以“Comparison of environmental DNA metabarcoding and bottom trawling for detecting seasonal fish communities and habitat preference in a highly disturbed estuary”为题发表在国际生态学领域期刊Ecological Indicators（JCR Q1）上。蒋佩文为第一作者，陈作志与李敏为通讯作者。

河口鱼类是河口生态系统的重要组成部分，在人类活动日益加剧的背景下，鱼类多样性和群落结构的监测越来越凸显其重要性。然而河口海域水深较浅、航线较多和水体浑浊等，现有的一些调查手段常常受到一些限制。研究团队在之前建立的河口海域eDNA富集方案（DOI:10.24272/j.issn.2095-8137.2021.331；DOI:10.12131/20210304）和珠江河口本底鱼类eDNA宏条形码数据库（DOI:10.12131/20210210）的基础上，利用eDNA宏条形码研究了珠江口伶仃洋的鱼类物种组成、群落时空差异以及与环境因子的关系，并与底拖网调查方法进行了比较。

该研究于秋季和春季在珠江河口的10个监测点同时进行了底拖网捕捞、水体采样和环境因子测量。水体样本过滤后提取eDNA，利用MiFish-U/E引物进行线粒体12SrRNA基因（约172bp）的扩增、建库、测序和OTU注释，通过数据库的比对获得鱼类物种组成。主要结果有：1. eDNA方法在每个采样点均比底拖网明显检出更多的物种，总体上eDNA共检出214种鱼类（底拖网90种），同时eDNA检测种类的相对丰度与鱼类物种丰度/生物量之间存在显著相关性。鱼类生态习性分析表明，eDNA可以检出因传统渔网网目大小限制而漏检的小型鱼类，使鱼类群落生态特征更加完整；2.两种方法均检测到鱼类种类的季节更替，即春季和秋季鱼类群落存在显著差异，eDNA方法检测到的显著性比底拖网更强。3. eDNA与底拖网一样均揭示了鱼类群落组成差异随着地理距离的增加而显著增加。上述结果表明在河口生态系统中，特别是传统调查方法存在困难的情况下，eDNA宏条形码可作为一种重要的补充手段甚至替代方法应用于鱼类群落的季节性变化和空间分布变化的监测，提升评估河口生态系统中鱼类群落结构的能力，在渔业研究领域和生态环境监测领域具有很好的应用前景。

研究区域珠江口采样位点示意图

基于eDNA和底拖网的鱼类物种组成对比